Силы #с трансформаторной стали от тол­щины hлиста

жается. С уменьшением размера зерен их суммарная удельная по­верхность возрастает. Величину суммарной удельной поверхности зерен можно изменять механической и термической обработками материалов. Образец ферромагнитного материала, подвергнутый за­калке или пластической деформации в холодном состоянии (прокат­ке, волочению и т. п.), образует мелкозернистую структуру, а его кристаллическая решетка деформируется. Все эти изменения приво­дят к увеличению внутренних напряжений, плотности дислокаций и концентрации других дефектов; в результате Н_с возрастает, а |х сни­жается. При закалке изменяются еще и структурные составляющие металла, что также вызывает увеличение Н_с и уменьшение |х. При от­жиге, наоборот, образуется крупнозернистая структура, решетка час­тично выпрямляется и соответственно Н_с снижается, а возрастает.

Коэрцитивная сила Н_с листового ферромагнетика также увеличи­вается при уменьшении его толщины h (рис. 14.9), так как при уменьшении толщины h измельчается зерно и увеличивается сум­марная удельная поверхность зерен, плотность дислокаций и кон­центрация других дефектов.

Таким образом, если точка Кюри и индукция насыщения B_s зависят только от химического состава магнитных материалов, то такие ха­рактеристики, как коэрцитивная сила Н_с, магнитная проницаемость и площадь петли гистерезиса, являются структурночувствительными. Поэтому чем больше размер зерна (меньше суммарная удельная поверх­ность зерен) и более совершенна структура кристаллической решетки (меньше дислокаций, внутренних напряжений, примесей и других дефек­тов), тем меньше Н_с и больше ji, а материал соответственно легче на­магничивается и перемагничивается.

гистерезиса

л к

Ч А /ал

Б' А'

-В

Рис. 14.8. Предельная петля магнитного Рис. 14.9. Зависимость коэрцитивной

О 0,1 0,2 h, мм

в

По величине коэрцитивной силы магнитные материалы разделя­ют на магнитомягкие и магнитотвердые. Граница этого раздела по значению Н_с условная. Материалы, у которых Н_с < 4 кА/м, отно­
сят к магнитомягким, у которых Н_с > 4 кА/м — к магнитотвердым (ГОСТ 19693—74). Для магнитомягких материалов характерным яв­ляется малое значение коэрцитивной силы; у промышленных образ­цов наименьшая Н_с = 0,4 А/м. Поэтому они намагничиваются до ин­дукции технического насыщения В₅ при невысоких напряженностях поля. У магнитомягких материалов высокая магнитная проницае­мость, малые потери на перемагничивание и узкая петля гистерезиса при высоких значениях магнитной индукции. Это легконамагничи- вающиеся материалы. Магнитомягкие материалы применяют в про­изводстве сердечников катушек индуктивности, реле, трансформато­ров, электрических машин и т. п., работающих в постоянном и переменном магнитных полях.

Для магнитотвердых материалов характерным является широкая петля гистерезиса с большой коэрцитивной силой; у промышленных образцов наибольшая Н_с ~ 800 кА/м. Магнитная проницаемость р, у них меньше, чем у магнитомягких материалов. У магнитотвердых материалов большая максимальная удельная магнитная энергия 1V_M9 отдаваемая в пространство; она пропорциональна произведению наибольших значений В и Н на кривой размагничивания (см. гл. 15.2, формулу (15.7)). Намагничиваются они с трудом, но зато дли­тельное время сохраняют сообщенную энергию. Применяют магни- тотвердые материалы для производства постоянных магнитов, в электрических машинах малой мощности, для записи и хранения цифровой, звуковой и видеоинформации и др.

Термины «магнитомягкие» и «магнитотвердые» не являются ха­рактеристикой механических свойств материалов. Существуют меха­нически мягкие, но магнитотвердые материалы и, наоборот, механи­чески твердые, но магнитомягкие материалы.

14.2.6. Магнитная проницаемость

Выше были даны понятия о магнитной проницаемости: относи­тельной ц, абсолютной |х_а, начальной \i_H и максимальной ц_м. Значе­ния характеристик ц, |i_a, |i_H, |х_м можно получить, используя основную кривую намагничивания (рис. 14.10). Относительная магнитная про­ницаемость (или магнитная проницаемость) р, для любой точки (на­пример, для точки А) на кривой зависимости В(Н) будет равна тан­генсу угла наклона прямой OA, проведенной из начала координат через эту точку, к оси абсцисс, т. е.

Дата добавления: 2015-08-09